Tinjauan Bahan Komposit Karbon-Karbon
Karbon/karbon (C/C) bahan kompositnyaéta serat karbon bahan komposit bertulang kalawan runtuyan sipat alus teuing kayaning kakuatan tinggi na modulus, gravitasi husus lampu, koefisien ékspansi termal leutik, résistansi korosi, résistansi shock termal, résistansi gesekan alus, sarta stabilitas kimiawi alus. Ieu tipe anyar tina bahan komposit suhu ultra-luhur.
C / C bahan kompositmangrupa bahan rékayasa terpadu struktur-fungsi termal alus teuing. Sapertos bahan komposit berkinerja tinggi anu sanés, éta mangrupikeun struktur komposit anu diwangun ku fase anu diperkuat serat sareng fase dasar. Bédana téh duanana fase bertulang jeung fase dasar diwangun ku karbon murni mibanda sipat husus.
Bahan komposit karbon/karbonutamana dijieun tina karbon felt, lawon karbon, serat karbon salaku tulangan, sarta uap disimpen karbon salaku matrix, tapi ngan boga hiji unsur, nyaeta karbon. Dina raraga ngaronjatkeun dénsitas, karbon dihasilkeun ku karbonisasi impregnated kalawan karbon atawa impregnated kalawan résin (atawa aspal), nyaeta, karbon / karbon bahan komposit dijieun tina tilu bahan karbon.
Prosés manufaktur bahan komposit karbon-karbon
1) Pilihan serat karbon
Pilihan bungkusan serat karbon sareng desain struktural serat serat mangrupikeun dasar pikeun manufakturC/C komposit. Sipat mékanis jeung sipat thermophysical of C / C composites bisa ditangtukeun ku rasional milih jenis serat sarta parameter anyaman lawon, kayaning orientasi susunan benang kebat, jarak kebat benang, eusi volume kebat benang, jsb.
2) Persiapan serat karbon preform
Preform serat karbon ngarujuk kana kosong anu kabentuk kana bentuk struktural serat anu diperyogikeun dumasar kana bentuk produk sareng syarat kinerja pikeun ngalaksanakeun prosés dénsitas. Aya tilu métode ngolah utama pikeun bagian struktural preformed: anyaman lemes, anyaman teuas jeung lemes jeung teuas campuran anyaman. Prosés anyaman utama nyaéta: anyaman benang garing, susunan grup rod pre-impregnated, kabocoran anyaman rupa, serat pungkal jeung tilu diménsi multi-arah anyaman sakabéh. Ayeuna, prosés anyaman utama anu dianggo dina bahan komposit C nyaéta anyaman multi-arah sadayana tilu diménsi. Salila prosés anyaman, sadaya serat anyaman disusun dina arah anu tangtu. Unggal serat ieu offset dina sudut nu tangtu sapanjang arah sorangan sarta interwoven saling pikeun ngabentuk lawon. Ciri na téh nya éta bisa ngabentuk lawon sakabéh multi-arah tilu diménsi, nu éféktif bisa ngadalikeun eusi volume serat dina unggal arah tina bahan komposit C / C, ku kituna bahan komposit C / C bisa exert sipat mékanis lumrah. dina sagala arah.
3) prosés dénsitas C / C
Gelar sareng efisiensi densifikasi utamina dipangaruhan ku struktur lawon sareng parameter prosés bahan dasar. Métode prosés anu ayeuna dianggo kalebet karbonisasi impregnasi, déposisi uap kimia (CVD), infiltrasi uap kimia (CVI), déposisi cair kimia, pirolisis sareng metode sanésna. Aya dua jinis metode prosés utama: prosés karbonisasi impregnation sareng prosés resapan uap kimiawi.
fase cair impregnation-karbonisasi
Metoda impregnation fase cair kawilang basajan dina alat-alat sareng gaduh aplikasi anu lega, ku kituna metode impregnation fase cair mangrupikeun metode anu penting pikeun nyiapkeun bahan komposit C / C. Ieu pikeun neuleumkeun preform dijieunna tina serat karbon kana impregnant cair, sarta nyieun impregnant nu pinuh nembus kana voids of preform ku pressurization, lajeng ngaliwatan runtuyan prosés kayaning curing, carbonization, sarta graphitization, tungtungna meunang.Bahan komposit C/C. Karugianna nyaéta butuh siklus impregnation sareng karbonisasi pikeun ngahontal syarat dénsitas. Komposisi sareng struktur impregnant dina metode impregnation fase cair penting pisan. Éta henteu ngan ukur mangaruhan efisiensi dénsitas, tapi ogé mangaruhan sipat mékanis sareng fisik produk. Ningkatkeun ngahasilkeun carbonization tina impregnant jeung ngurangan viskositas impregnant geus salawasna geus salah sahiji isu konci bisa direngsekeun dina persiapan bahan komposit C / C ku metoda impregnation fase cair. Viskositas tinggi sareng ngahasilkeun karbonisasi rendah tina impregnant mangrupikeun salah sahiji alesan penting pikeun biaya bahan komposit C / C. Ngaronjatkeun kinerja impregnant teu ngan bisa ningkatkeun efisiensi produksi bahan komposit C / C jeung ngurangan biaya maranéhanana, tapi ogé ngaronjatkeun rupa sipat bahan komposit C / C. Perawatan anti oksidasi bahan komposit C / C Serat karbon mimiti ngoksidasi dina 360 ° C dina hawa. Serat grafit rada hadé batan serat karbon, sarta suhu oksidasina mimiti ngaoksidasi dina 420°C. Suhu oksidasi bahan komposit C/C sakitar 450°C. Bahan komposit C / C gampang pisan dioksidasi dina atmosfir oksidatif suhu luhur, sareng laju oksidasi naek gancang kalayan paningkatan suhu. Upami teu aya ukuran anti oksidasi, panggunaan jangka panjang bahan komposit C / C dina lingkungan oksidatif suhu luhur pasti bakal nyababkeun akibat anu parah. Ku alatan éta, perlakuan anti oksidasi bahan komposit C / C geus jadi bagian indispensable tina prosés persiapan na. Tina sudut pandang téknologi anti oksidasi, éta tiasa dibagi kana téknologi anti oksidasi internal sareng téknologi palapis anti oksidasi.
Fase Uap Kimia
Déposisi uap kimia (CVD atanapi CVI) nyaéta pikeun neundeun karbon langsung dina pori-pori kosong pikeun ngahontal tujuan ngeusian pori sareng ningkatkeun dénsitas. Karbon anu disimpen gampang digrafitkeun, sareng gaduh kasaluyuan fisik anu saé sareng serat. Éta moal ngaleutikan nalika re-karbonisasi sapertos metode impregnation, sareng sipat fisik sareng mékanis tina metode ieu langkung saé. Sanajan kitu, salila prosés CVD, lamun karbon disimpen dina beungeut kosong, éta bakal nyegah gas ti diffusing kana pori internal. Karbon nu disimpen dina beungeut cai kudu dipiceun mechanically lajeng babak anyar déposisi kudu dilaksanakeun. Pikeun produk kandel, metoda CVD ogé ngagaduhan kasusah anu tangtu, sareng siklus metode ieu ogé panjang pisan.
waktos pos: Dec-31-2024